水煤浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水煤浆及其制备方法。该水煤浆包括小颗粒煤和大颗粒煤。其中，小颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从20％到90％的重量百分比的范围内，且其平均粒径小于26微米；大颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从10％到80％的重量百分比的范围内，且其平均粒径在从50微米到200微米范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水煤衆(Coal Water Slurry, CffS)及其制备方法,尤其涉及一种水煤衆中煤的粒度分布(Particle Size Distribution, PSD)和制备具有该煤的粒度分布的水煤浆的方法。
技术介绍
在煤的气化领域中，通常采用两种方法将煤输入到气化炉中进行气化。一种方法是利用加压的氮气气动输送煤粉，并将其喷射进气化炉。另一种方法是先准备煤和水的浆体，S卩“水煤浆”，而后将该水煤浆输送到气化炉中进行气化。由于水煤浆方法比采用干煤粉的气化方法更简单可靠，更便于进料，且可用于较高的气化压力，因而其得到了广泛应用。 通常，水煤浆中具有较高的煤浓度可以带来较高的气化效率以及较低的煤和氧的消耗。因此,在制备过程中，常期望制备出含有较高浓度煤的水煤浆，从而可以以较经济的方式对水煤浆进行气化。一些方法已经被尝试来提高水煤浆中煤的浓度。例如，水煤浆中煤的粒度分布可被改进以提高煤的浓度。然而，在现有的一些应用中，通过调整煤的粒度分布并没有使煤的浓度达到期望值，而且，随着水煤浆中煤浓度的升高，可能导致水煤浆产生不期望的粘度。所以，需要提供一种新的以提高水煤浆中煤的浓度。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种水煤浆。该水煤浆包括小颗粒煤和大颗粒煤。该小颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从20 %到90 %的重量百分比的范围内，且其平均粒径小于26微米。该大颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从10%到80%的重量百分比的范围内，且其平均粒径在从50微米到200微米范围内。本专利技术另一个实施例提供了一种制备水煤浆的方法。该制备水煤浆的方法包括研磨制备小颗粒煤，该小颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从20%到90%的重量百分比的范围内，且其平均粒径小于26微米；研磨制备大颗粒煤，该大颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从10%到80%的重量百分比的范围内，且其平均粒径在从50微米到200微米范围内；及混合所述小颗粒煤、大颗粒煤及水。附图说明通过结合附图对于本专利技术的实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中图I为本专利技术制备水煤浆的煤的粒度分布的一个实施例的示意图；图2为本专利技术水煤浆中加入及未加入小颗粒煤的煤浓度和粘度(Viscosity)的试验对比示意图；及图3到图6分别为本专利技术水煤浆制备方法的不同实施例的流程示意图。具体实施例方式图I所示为本专利技术制备水煤浆的煤的粒度分布的一个实施例的示意图。在本专利技术实施例中，“水煤浆”可指一定数量的煤、水和添加剂的混合物，其可产生用于发电、加热、支持加工和制造中所使用的能量。近年来，水煤浆的使用已成为使用传统燃油和煤炭的一种替代性选择。在一定的应用中，水煤衆可包括从55%到70%重量百分比(WeightPercentage,wt% )的煤颗粒，从30wt5^lj 45wt%的水，和少于lwt%的添加剂。本专利技术的实施例不限于可用于水煤浆中的任何特定类型的煤或添加剂。在非限制性示例中，添加剂的可包括烷基萘横酸盐(Alkylnaphthelene Sulfonate)和聚氧化烯烧基醚(Polyoxyalkylene AlkylEther)。通常，在应用中，提高水煤浆中煤的浓度可提升气化效率，减少煤和氧气的消耗。较高的煤浓度可通过将煤研磨至合适的粒度分布，同时，选择合适的添加剂，并适当地将 煤、水和添加剂混合从而来制备具有合适浓度、粘度、稳定性和质量的水煤浆。在本专利技术的实施例中，可对水煤浆中煤的粒度分布进行选择，从而较小的煤颗粒可分散在较大的煤颗粒的间来增加水煤浆中煤的浓度。如图I所示，用于制备水煤浆的煤10的粒度分布可包括较小的煤颗粒11及较大的煤颗粒12。其中，小颗粒煤11的重量可为煤10重量的2(^七％到90wt%范围内(包括20wt*%和90wt*% ),且其平均粒径(Mean Particle size)小于26微米。大颗粒煤12的重量可为煤10重量的IOwt %到8(^丨％的范围内(包括80wt% )，且其平均粒径处于50微米到200微米的范围内(包括50微米和200微米)。在一些应用中，小颗粒煤11和大颗粒煤12的重量分别处于煤10重量的3(^%到90wt%范围及IOwt%到70wt%范围内。在其他应用中，小颗粒煤11和大颗粒煤12的重量可分别处于煤10重量的40wt%到90wt%范围及的10wt%到60wt%范围内。在一定应用中，小颗粒煤11和大颗粒煤12的重量可分别处于煤10重量的5(^%到75wt%范围及25￥丨％到5(^%范围内。此外，在一些示例中，小颗粒煤11的平均粒径可小于25微米、小于20微米或小于15微米。在其他例子中，小颗粒煤11的平均粒径可小于10微米或小于5微米。在一定的应用中，小颗粒煤11的平均粒径可处于从5微米到15微米的范围内。在其他示例中，小颗粒煤11的平均粒径可处于从10微米到15微米或从5微米到10微米的范围内。大颗粒煤12的平均粒径可处于从50微米到70微米、从70微米到140微米、从90微米到140微米、从100微米到140微米或从140微米到200微米的范围内。这样，在混合后，小颗粒煤可分散在大颗粒煤间，从而可提高生产出的水煤浆中的煤浓度。在一些实施例中，煤可包括高阶煤(High Rank Coal),如烟煤(Bituminous)和无烟煤(Anthracite)及低阶煤(Low Rank Coal),如次烟煤(Sub-bituminous coal)和褐煤(Lignite)中的一种或多种。在一个示例中，煤的粒度分布可包括小颗粒低阶煤和大颗粒高阶煤或小颗粒高阶煤和大颗粒低阶煤的混合物。在一个非限制性示例中，这两种大小颗粒煤均包括低阶煤，如次烟煤和褐煤。由于低阶煤的成本较低，在一些例子中使用低阶煤来生产具有较高浓度煤的水煤浆是可节省成本的。表一所示为本专利技术中用来生产水煤浆的煤粒度分布的一个实验性实施例。在这个例子中，煤包含低阶煤。从表一中可以看出，煤包括50wt%的小颗粒煤和5(^1:%的大颗粒煤。小颗粒煤的尺寸小于26微米；大颗粒煤的尺寸处于从26微米到2500微米间。在本专利技术的实施例中，小颗粒煤的平均粒径小于26微米；基于重量百分比和颗粒尺寸的分布，大颗粒煤的平均粒径处于从50微米到200微米间。表一煤粒度分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水煤浆，包括：小颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从20％到90％的重量百分比的范围内，且其平均粒径小于26微米；及大颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从10％到80％的重量百分比的范围内，且其平均粒径在从50微米到200微米范围内。

【技术特征摘要】
1.一种水煤衆,包括 小颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从20%到90%的重量百分比的范围内，且其平均粒径小于26微米；及 大颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从10%到80%的重量百分比的范围内，且其平均粒径在从50微米到200微米范围内。2.如权利要求I所述的水煤浆，其中小颗粒煤和大颗粒煤均包括低阶煤。3.如权利要求I所述的水煤浆，其中小颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从40%到90%的重量百分比的范围内，大颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从10%到60%的重量百分比的范围内。4.如权利要求I所述的水煤浆，其中小颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从50%到75%的 重量百分比的范围内，大颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从25%到50%的重量百分比的范围内。5.如权利要求I所述的水煤浆，其中小颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从30%到50%的重量百分比的范围内，大颗粒煤处于水煤浆中煤重量的从50%到70%的重量百分比的范围内。6.如权利要求I所述的水煤浆，其中大颗粒煤的平均粒径在从50微米到140微米范围内。7.如权利要求I所述的水煤浆，其中大颗粒煤的平均粒径在从100微米到140微米范围内。8.如权利要求I所述的水煤浆，其中大颗粒煤的平均粒径在从140微米到200微米范围内。9.如权利要求I所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明敏，薛俊利，汪德家，李世光，胡立舜，毕喜婧，李文华，陈卫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：